Bài toán tính thủy lực trong đường ống năm 2024

Tính toán thủy lực cho hệ thống tưới là rất cần thiết, vì nếu đường ống nhỏ mà đi nhiều béc thì đường ống dẫn nước không đủ béc cũng không ra nước, nên tính toán thủy lực cho đường ống là rất cần thết

Trong video này tập trung chia sẻ tính toán thủy lực cho một đoạn ống nhánh ở hệ thống tưới của miền tây.

Tính toán thủy lực cho hệ thống tưới ở miền tây Miền tây thông thường có hình dáng đất rất dài và chiều ngang hẹp

Đối với ống chính: thông thường con sử dụng máy bơm 3hp loại bơm tát và có họng hút và đẩy là 114mm hoặc 90mm.

Lý do họ sử dụng ống 90mm hoặc ống 114 là vì toàn bộ vùng đồng bằng miền tây không có cửa hàng nào bán bơm áp cao và cũng chẳng ai mua bơm áp cao để mà bán cả.

Chúng ta có thấy vòng trôn ốc ở đây là cửa hàng điện nước không bán bơm áp cao thì việc bà con nông dân mua bơm áp cao trở nên khó khăn.

Và họ tự chế béc nhôm hoặc là béc vít lỗ lớn nên dùng bơm áp thấp sẽ có nhiều lợi thế.

Tất cả có 3 lý do là máy bơm không mua được, béc tự chế và nguồn nước bao la Tuy nhiên, cái gì có cái ưu thì cũng có cái nhược

Hiện nay, tình trạng hạn mặn do trung quốc đóng cửa đập nên vào mùa khô, nước trên thượng lưu không về, nước biển xâm thực làm cho nước miền tây bị hạn mặn nhiều.

Chính điều này làm cho bà con miền Tây trở nên khó khăn khi sử dụng hệ thống đường ống cồng kềnh và lỗ béc lớn này đã khiến cho nguồn nước dù có bao la đến cỡ nào cũng không thể cung cấp đủ cho hệ thống tưới kiểu này được.

Vì tưới kiểu này rất hao nước vì béc phun tỏa khắp mặt liếp và văng cả xuống mương. Đây là phương pháp tưới phủ hay còn gọi là tưới lan Đường ống cồng kềnh cũng khiến cho phương pháp tưới này chi phí cũng không nhỏ. Thậm chí còn mắc hơn cả hệ thống tưới tiết kiệm. Việc tính toán đường kính ống phù hợp với chiều dài như thế nào thể hiện qua nội dung video này. Mời các bạn đón xem

Trong kỹ thuật và trong thực tiễn sản xuất ta gặp nhiều trường hợp các loại chất lỏng chảy trong các đường ống có áp khác nhau với các nhiệm vụ khác nhau (Như ống dẫn nước trong hệ thống cung cấp nước, ống dẫn nhiên liệu, dẫn hoá chất trong các thiết bị máy móc, hệ thống truyền động, truyền lực....) Mục đích tính toán thuỷ lực đường ống là thiết kế hệ thống đường ống mới hoặc kiểm tra để sửa chữa, điều chỉnh hệ thống sẵn có cho phù hợp với yêu cầu cụ thể là xác định một trong các thông số: Lưu lượng Q; Cột áp H tại đầu hoặc cuối đường ống, đường kính d hoặc cả d và H.

Nội dung

1. Cơ sở lí thuyết để tính toán đường ống
   1. Phân loại
   2. Những công thức dùng trong tính toán thủy lực đường ống
2. Tính toán thủy lực đường ống đơn giản
   1. Tính H 1 size 12{ {} rSub { size 8{1} } } {} khi biết H 2 size 12{ {} rSub { size 8{2} } } {}, Q, l, d ,n (độ nhám tương đối)
   2. Tính Q, biết H 1 size 12{ {} rSub { size 8{1} } } {}, H 2 size 12{ {} rSub { size 8{2} } } {}, l, d ,n
   3. Tính d, biết l, H 1 size 12{ {} rSub { size 8{1} } } {},H 2 size 12{ {} rSub { size 8{2} } } {}, Q ,n
      1. Phương pháp thử dần
      2. Phương pháp đồ thị
   4. Tính d, H 1 size 12{ {} rSub { size 8{1} } } {}, biết H 2 size 12{ {} rSub { size 8{2} } } {}, Q, l, n
3. Tính toán thủy lực đường ống phức tạp
   1. Hệ thống đường ống nối tiếp
      1. Trường hợp nối tiếp kín
      2. Trường hợp ống nối tiếp có rò rỉ chất lỏng ở các chỗ nối
   2. Hệ thống đường ống nối song song
   3. Hệ thống đường ống nối phân phối liên tục
   4. Hệ thống đường ống phân nhánh hở
   5. Hệ thống đường ống vòng kín
4. Phương pháp dùng hệ thống đặc trưng lưu lượng K
   1. Nội dung
   2. Ứng dụng để giải 4 bài toán cơ bản
   3. Ứng dụng để tính đường ống phức tạp
5. Phương pháp đồ thị để tính toán đường ống
6. Va đập thủy lực trong đường ống
   1. Hiện tượng
   2. Tính độ tăng áp suất, tốc độ truyền sóng va đập
   3. Ứng dụng hiện tượng va đập thủy lực

Xem chi tiết tại đây

Tính toán thủy lực đường ống hệ thống tưới

Tính toán thủy lực đường ống hệ thống tưới, tính toán thủy lực đường ống tưới cây phụ thuộc vào các yếu tố:

• Tiết diện ống tưới ( Tiết diện ống càng lớn thì tổn thất càng thấp).
• Vật liệu làm ống. Hệ số ma sát trên bề mặt bên trong ống (bằng HDPE hay uPVC).
• Vận tốc của nước trong đường ống (Vận tốc cao thì tổn thất lớn).
• Phụ kiện ống nước tưới (càng ít co, tê càng tốt, đường ống nước ngắn nhất, dùng lơi thay co để giảm độ va cản nước ).
• Ống đi trong lòng đất phải đủ cứng không bị móp, dập làm giảm tiết diện.
• Tính toán thủy lực đường ống tưới nhằm chọn bơm cho hệ thống tưới.

Công thức tính toán thủy lực đường ống tưới, tiết điện, đường kính ống hệ thống tưới cây như sau:

Công thức tính toán thủy lực đường ống tưới

Trong đó:

• d: là đường kính ống (m).
• Q: lưu lượng trong ống (l/s).
• v: Vận tốc nước chảy trong ống (m/s).

Bảng tra tính toán thủy lực đường ống hệ thống tưới với vận tốc kinh tế nước chảy trong ống là v=1.5 (m/s).

Vận tốc kinh tế là với vận tốc nước chảy trong ống được chọn sao cho hiệu quả về kinh tế. Vừa là chi phí đầu tư ban đầu hợp lý. Vừa là chi phí điện năng lâu dài thấp nhất.

Bảng tra tính toán thủy lực đường ống tưới cây:

Ống HDPE, áp lựa 10bar, độ dày ống, vận tốc chọn v=1.5 (m/s).

Bảng 1: Tính toán thủy lực đường ống hệ thống tưới

Bảng tra tổn thất áp lực qua đường ống hệ thống tưới nước – Tính toán thủy lực đường ống hệ thống tưới

Trong bảng tra này ta được tổn thất áp lực đơn vị tính bar/100m.

Bảng 2: Bảng tra tổn thất áp lực trên đường ốngcủa 100m

Theo bảng 2 ta qui đổi inch ra mm: 1″ : ống 34mm, 1.1/4″: ống 42mm, 1.1/2″ ống 49mm, 2″: ống 60mm, 2.1/2″: ống 75mm, 3″: ống 90mm

Ví dụ lưu lượng tính toán cho hệ thống tưới: Q= n*q

Trong đó:

• Q: lưu lượng cần tính toán cho 1 lần tưới (m3).
• n: số lượng vòi phun tưới.
• q: lưu lượng vòi tưới (m3/h)

Cụ thể ta chọn béc tưới nelson r10 q= 242 (l/h)=0.24 (m3/h), số lượng vòi mỗi lần tưới 50 vòi.

Lưu lượng bơm chọn Q=50 vòi * 0.24 (m3/h)= 12 (m3) Tra bảng 1: 9.37 m3 <12 m3 <14.86 m3. Ta chọn ống có đường kính 63mm. Nếu là ống PVC chọng ống pi 60mm. Lưu lượng bơm nước Q=12 (m3).